OCC功率因数校正设计开题报告修改一-卢阳+.doc

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1、重庆科技学院毕业设计（论文）开题报告题目OCC功率因数校正设计学院电气与信息工程学院专业班级电自普1001学生姓名卢阳学号2010444391指导教师马伟2014年3月8日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3.学生查阅资料的参考

2、文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。毕业设计(论文)开题报告1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析1.1本课题目的及意义在线性电路中，功率因数可由正弦电压和正弦电流之间的相位差来直接表示：。对于纯阻性负载电路，电压和电流之间的相位差为零，则其功率因数为1。在非线性电路中，以上公式不再适用。以整流电路为例，则功率因数可表示为：。当输入电流与输入电压的波形频率相等且相位相同时，则其功率因数为1。而在电力电子的实际应用领域，在电路中流通的电流和

3、电压波形并不总是理想的，再加上不同负载（感性、容性或阻抗负载）的影响，会使电路的功率因数降低[1]。功率因数校正技术的目的本质上就是要使得用电设备的输入口对交流电网成“纯阻性”，保证任何时候输入电流和电压的波形成比例，从而提高电路的功率因数[2]。传统的开关电源采用不控整流加电容滤波供电，其网侧电流波形为尖峰脉冲，输入电流波形畸变严重，功率因数仅为0.5-0.7。而衡量用电设备性能的一项重要指标就是其功率因数，所以为满足国际标准IEC555-2的相关要求，并提高用电设备的性能，必须采用功率因数校正技术[2]。近年来，随着对用电设备性能要求的逐渐提高，功率

4、因数校正技术成为了电力电子领域的研究热点，并得到了广泛的实际应用。本设计的目的即设计一个有源功率因数校正器。通过对不同应用场合及拓扑结构的分析，对比不同的控制策略，并真正提高电路的整体性能，本设计决定采用单周期控制的方法作为控制策略。以IR1150芯片为控制核心，设计并搭建一个Boost变换器，使其满足输入正弦电压为24V，频率50Hz，输出电压为50V。计算并调试主电路元件参数和控制电路元件参数，使电路的功率因数达到0.9以上。并利用MATLAB仿真软件获得该电路工作时输入电流和输出电压波形。(这些是你的设计内容而不是目的和意义。设计任务没有让你用IR

5、1150芯片，只让你用MATLAB仿真。)通常来说功率因数校正技术有两种技术方案：无源功率因数校正和有源功率因数校正。无源功率因数校正方案简单可靠，成本低，电磁干扰小。但尺寸大、重量大，且无法得到很高的功率因数。而有源功率因数校正方案可以得到很高的功率因数，一般可达到0.97-0.99，甚至接近于1。可在较宽的输入电压范围内和宽频带下工作，并保持输出电压恒定。且体积小，重量轻[2]。单周期控制是一种非线性控制技术。它能把非线性开关转换为线性开关，利用可复位积分器使被控量在一个开关周期里跟随控制参考量变化。其能在一个开关周期里消除稳态和暂态误差[2]。该方

6、法的控制电路简单，无需检测输入电压，不需要使用乘法器，能够很好地实现功率因数的校正。(把这一部分再进行详述，参考余成玲的报告)1.2本课题在国内外研究现状分析上世纪八十年代中后期以来，功率因数校正技术开始成为电力电子领域的研究热点，各国学者从电路拓扑、控制策略、建模分析等方面进行了深入的研究，获得了四种常用的控制方法。即空间矢量控制、谐波注入控制、误差拍控制、单周期控制。单周期控制是近几年来的的研究热点，其在各种拓扑结构、各种领域取得了丰硕的研究成果[2]。上世纪90年代初期美国学者KeyueMSmedley提出了一种不需要乘法器的控制方法---单周期控

7、制（OCC）[11]。单周期控制是一种大信号、非线性PWM控制技术。较传统控制方法，其具有非常明显的优点：较快的动态响应速度、良好的抗电源干扰能力以及开关误差校正等。单周期控制同时具有调制和控制的双重性，无论在稳态还是暂态过程中，均能使其控制量的平均值恰好等于或正比于控制参考量[5]。该控制技术广泛应用于非线性系统的场合，比如脉宽调制、谐振、软开关的变换器等[3]。因而将单周期控制技术应用于PFC整流器中可以实现低电流畸变和高功率因数，这种控制方法取消了传统控制方法中的乘法器。使整个控制电路的复杂程度降低，是一种很有发展前景的控制方法[4]。IR1150

8、是IR公司最新推出的一个专用芯片，是一种在宽范围输入电压下以连续导电模式(CCM